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硅酸盐学报2024年第12期:高熵尖晶石型(Li,Mg,Al,Zn,Ga)_3O_4透明陶瓷的制备与光学性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张超杰;涂广升;靖正阳;涂兵田;王皓;

单位:武汉理工大学材料,复合新技术国家重点实验室;湖北隆中实验室;

摘要:高熵化合物可能展现出的优异物理化学性能,为新型透明陶瓷体系开发和性能调控提供了新的研究思路。本研究设计了一种高熵尖晶石型氧化物(Li,Mg,Al,Zn,Ga)_3O_(4 )(LMAZGO),采用高温固相反应法合成了目标产物。以子晶格模型计算了体系的构型熵为3.38R,并通过长时间低温保温验证了LMAZGO高熵化合物的稳定性。结果表明:经无压烧结工艺并通过热等静压处理后,可得到光学和力学性能优异的LMAZGO高熵透明陶瓷材料,其光学透过范围为0.23~7.35μm,最高直线透过率达到85.2%;Vickers硬度、杨氏模量和弯曲强度分别为12.7 GPa、265 GPa,(332±30) MPa。高熵LMAZGO透明陶瓷的研究为新型透明陶瓷的开发提供思路。

关键词:高熵尖晶石;透明陶瓷;烧结工艺;光学性能

基金资助:国家重点研发计划(2023YFB3812000); 国家自然科学基金(52272072); 湖北隆中实验室自主创新研究项目(2022ZZ-13)